## Pengaruh Penggunaan FLY ASH sebagai Substitusi Semen dan Limbah Kaca Sebagai Substitusi Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton
Mohamad Fadli Muharram 1 , Eko Walujodjati 2
Jurnal Konstruksi Institut Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email : jurnal@itg.ac.id
1 1611071@itg.ac.id
2 eko.walujodjati@itg.ac.id
Abstrak  – Beton  kini  menjadi  salah  satu  komponen  utama  yang  sering  digunakan  untuk pembangunan  infrastruktur.  Penggunaan  material  tidak  terpakai  merupakan  salah  satu  upaya untuk memanfaatkan daya limbah sekaligus untuk mengurangi bahan utama material penyusun beton yang berasal dari alam. Tujuan penelitian untuk mengetahui berapa kuat tekan beton yang dihasilkan  dengan  menggunakan fly  ash sebagai  susbtitusi  semen  dan  limbah  kaca  sebagai substitusi agregat halus pada campuran untuk beton. Metode itu yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji eksperimen pembuatan beton. Perencanaan campuran beton menggunakan metode SNI 7656-2012. Jumlah banyak sampel dalam penelitian ini sebanyak 15 buah dengan benda uji yang silinder  berukuran 150  mm  x  300  mm dengan persentase fly ash 15%  dan  25%  sebagai subtitusi semen serta limbah kaca 5% dan 15% sebagai substitusi agregat halus. Pengujian untuk kuat  tekan  dilakukan  pada  umur  14  hari.  Hasil  pengujian  memperoleh  nilai  kuat  tekan  beton normal sebesar 10,37 MPa, dan nilai kuat tekan beton berturut-turut pada campuran 1 yaitu fly ash 15% dan limbah kaca 5%, campuran 2 yaitu fly ash 15% dan limbah kaca 15%, campuran 3 yaitu fly ash 2 5% dan limbah kaca 5%, campuran 4 yaitu fly ash 25% dan limbah kaca 15% adalah sebesar 10,57 MPa, 11,61 MPa, 10,28 MPa, dan 9,53 MPa.  Nilai kuat tekan maksimum terjadi pada susbtitusi fly ash 15% dan limbah kaca 15% yaitu sebesar 11,61 MPa dengan kenaikkan kuat tekan sebesar 11,95% terhadap beton normal.
Kata Kunci – Beton; Kuat Tekan; Fly Ash ; Limbah Kaca; Eksperimen.

## I. PENDAHULUAN
Beton  ialah  suatu  bahan  material  yang  seringkali  kita  jumpai  dan  digunakan  sebagai  salah  satu  bahan bangunan. Bahan material beton ini memiliki spesifik kuat terhadap tekan. Semakin berkembangnya zaman, maka dalam perkembangan teknologi pun semakin maju, dan perkembangan dalam bidang teknik sipil pun juga mengalami perkembangan semakin harinya [1]. Khususnya, dalam pembangunan konstruksi yang bahan dasarnya menggunakan beton. Seiring berjalannya waktu, maka timbulah berbagai inovasi dan gagasan untuk mengganti sebagian bahan material beton dengan bahan tambah yang memiliki sifat untuk memperkuat beton maupun menambah keawetan [2]. Adapun alternatif yang bisa digunakan untuk mengganti sebagian semen yaitu fly ash dan untuk mengganti sebagian agregat halus yaitu limbah kaca yang ditumbuk menjadi serbuk kaca [3].
Dilihat dari sifatnya fly ash bisa digunakan sebagai substitusi semen, dan limbah kaca mempunyai kandungan silika yang dapat juga digunakan sebagai substitusi bahan campuran beton [4]. Mengetahui kuat tekan beton
Vol. 19; No. 2; 2021; Hal 410-417
dengan penggunaan fly ash dan limbah kaca sebagai campuran beton. Mengetahui hasil analisis perbandingan fly ash dan limbah kaca sebagai campuran beton terhadap beton konvensional [5].
Diharapkan  dapat  menambah  pengetahuan  lebih  mengenai  manfaat  penggunaan fly  ash dan  limbah  kaca sebagai substitusi untuk semen dan agregat yang halus terhadap karakteristik beton [6]. Memberikan informasi mengenai kekuatan beton dengan menggunakan fly ash dan limbah kaca sebagai subtitusi semen dan agregat halus. Menggunakan limbah hasil sisa dan buangan untuk campuran beton lebih ekonomis dan mengurangi dampak pencemaran terhadap lingkungan [7].

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Beton
Menurut [8] beton itu terdiri agregat,asemen yang hidrolis,aair,sdan dapat jugasmengandung bahanabersifat semen  yangalainnya  dan  atau  bahanstambahan  kimiawi  Iainnya.  BetonSdapat  juga  mengandungSsejumlah rongga udara yang akan terperangkapsatau dapat juga sebagai ronga udara yang sengaja untuk di masukkan melalui tambahan dalam bahan tambah. Beton itu memiliki jenis karakteristik kuat di terhadap gaya tekan dan lemah terhadap gaya tarikan [9].

## B. Fly Ash
Menurut [10] Fly ash merupakan residu yang halus yang di hasilkan dan pembakar atau pembubuk untuk batu bara dan di transportasikan oleh aliranpudara panas. Fly ash memiliki sifat pozolanik dan bisa digunakan untuk substitusi  bahan  material  beton,  dan  penggunaan fly  ash juga  dapat  mengurangi  kapur  bebas  yang merupakanphasil dari proses hidrasi semen dengan air. Fly ash juga bisa difungsikan sebagai filler atau bahan pengisi yang bertujuan untuk mendapatkan struktur beton dengan tingkat kepadatan yang tinggi.
1. Klasifikasi Fly Ash Beberapa jenis fly ash menurut [10] yaitu:
a. Kelas N – Pozolan alam mentah atau telah dikalsinasi memenuhi persyaratan yang berlaku untuk kelas N, misalnya beberapa tanah diatomae (hasil lapukan), tufa dan abu vulkanik, dan berbagai bahan  yang  memerlukan  kalsinasi  untuk  menghasilkan  sifat-sifat  yang  diinginkan,  misalnya lempung dan serpih.
b. Kelas F – Abugterbang dan batu bara memenuhi untuk persyaratanpyang berlaku untuk kelasF. Abu terbang kelas F punya sifat pozolanik.
c. Kelas C – Abu terbang dan batubara untuk memenuhi persyaratan yang berlaku untuk kelasC. Abu terbang kelas C memilik sifat pozolanik dan sementisius
Tabel 1: Persyaratan Kimia Abu Terbang atau Fly Ash
Uraian kelas N F C
SiO 2 +Al 2 O 3 +Fe 2 O 2 min, % 70 70 50 SO 3 , maks, % 4 5 5 kadar air, maks, % 3 3 3 Hilang pijar, maks, % 10 6 6 Sumber: SNI 2460-2014

## C. Limbah Kaca
Limbah kaca merupakan sisa buangan dari kaca-kaca yang sudah tidak terpakai, baik itu botol kaca, bohlam,
dan sebagainya. Menurut [11] Iimbah kaca itu biasa hanya di daurAulang lagi sehingga di perlukan upaya lain untuk meningatkan niIai guna pada Iimbah kaca. Karenapdalam kandugan siliknya yang cukup tinggi, kaca itu dapat di gunakan juga sebagi alternatiflbahan untuk pembuat bton. Kaca juga memiliki ketahananSterhadap sifat abrasi serta ketahanan juga terhadapscuaca atau serangan kimia yang baik. Kaca dimanfaatkan sebagai bahan  substitusi  agregat  halus  dengan  cara  menumbuk  kaca  sampai  menjadi  serbuk  atau  bubuk  dengan menggunakan palu dan penumbuk batu, kemudian limbah kaca yang telah ditumbuk disaring menggunakan saringan  agregat  dan  serbuk  kaca  yang  digunakan  sebagai  bahan  substitusi  yaitu  serbuk  kaca  yang  lolos saringan ukuran 4,75 mm [12].
Tabel 2: Kandungan Serbuk Kaca
Unsur Serbuk Kaca SiO 21 61,721% Al 2 O 32 3,452% F 21 O 31 0,183% CaO 32 2,594% Sumber: Hanafiah, (2011).

## III. METODE PENELITIAN

## A. Tahapan Penelitian
Prosessdalam melaksanakan tahapanspenelitian mulai dari taha awal hingga akhir memerlukan bagan alir agar proses pengerjaan terstruktur dan lebih mudah, seperti pada Gambar 1.
Vol. 19; No. 2; 2021; Hal 410-417

## B. Alat danjBahan yangpdigunakan
Alat-alat yang digunakan dalamppenelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Concrete Compression Machine kapasitas K-700 untuk uji tekan.
2. Cetakan silinder ukuran 15 x 30 cm.
3. Kerucut Abram alat slump test.
4. Mesin pencampur bahan beton ( mixer concret).
5. Oven untuk kadar air campuran beton.
6. Cawan.
7. Timbangan, meteran, kunci pas, kaos tangan, ember, skop, karung, bak perendam.
Bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Agregat halus pasir Cilopang.
2. Agregat kasar batu pecah.
3. Semen Tiga Roda
4. Fly Ash
5. Limbah botol kaca

## C. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian yaitu dilakukan di Laboratorium Teknik SipilpSekolah Tinggi Teknologi Garut.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Deskripsi pada Data
Data yang di gunakan ialah data alternatif yaitu data pengujian agregat kasar dan halus yang diambil dari laboratorium  PUPR  Kabupaten  Garut,  sedangkan  untuk  semen  yaitu  menggunakan  jenis  semen  portland komposit. Sementara itu, untuk data bahan substitusi berasal dari data sekunder juga.
Tabel 3: Hasil Pengujian Agregat
No Jenis Pengujian Agregat Halus Agregat Kasar Keterangan Spesifikasi (ASTM) Hasil Pengujian Spesifikasi (ASTM) Hasil Pengujian 1 Kadar Lumpur <5% 2,63 % - - Memenuhi 2 Berat Isi • Gembur • Padat 1,4-1,9 kg/l 1,4-1,9 kg/l 1,302 kg/l 1,592 kg/l 1,4-1,9 kg/l 1,4-1,9 kg/l 1,288 kg/l 1,481 kg/l Memenuhi Memenuhi 3 Berat Jenis
• Bj. Curah (bulk)
• Bj. SSD • Bj. Apparent 1,6-3,3 1,6-3,3 1,6-3,3 2,71 2,84 3,10 1,6-3,2 1,6-3,2 1,6-3,2 2,45 2,55 2,71 Memenuhi Memenuhi Memenuhi 4 Absorpsi <2 4,6 % 0,2-4 % 3,92 % Memenuhi 5 Modulus Kehalusan 1,5-3,8 3,3919 - - Memenuhi 6 Keausan - - <50% 3,60 % Memenuhi
Sumber: Lab. PUPR Kab. Garut

## Tabel 4: Hasil Pengujian Limbah Kaca
Parameter Hasil Pengujian Lolos Saringan (mm) 4,75 Berat Jenis (gr/cm 3 ) 2,5
Limbah kaca yang digunakan ialah limbah botol kaca yang ditumbuk hingga mencapai ukuran butiran syarat agregat halus. Data Pengujian yang digunakan hanya berat jenis dan proses  pengujian berat jenis mengacu pada (SNI 03-1970-1990).

## Tabel 5: Data Pengujian Fly Ash
Parameter Hasil Pengujian Jenis Fly Ash Kelas F Berat Jenis (gr/cm 3 ) 1,43 SiO 2 (% berat) 62,49 Fe 2 O9 2 (% berat) 16,714 CaO3 (% berat) 5,691 MgO2 (% berat) 0,792 S(SO 4 )2 (% berat) 7,933 Sumber: Jurnal Reka Buana Volume 1 No. 2. (2016)

## B. Mix Design
Rancangan menghitung  canpuran  beton  berdasarkan metode  SNI 7656-2012  yang  di  adopsi  dari ACI  211. Untuk juga hasilnya dapat dilihat pada Tabel 6 berikut:

## Tabel 6: Proporsi Campuran Beton
Campuran  Semen  Fly Ash  Agregat Halus  Limbah Kaca   Agregat Kasar Air Satuan dasar 4.44 0 13.926 0 16.416 3.92 kg 1 3.78 0.667 13.224 0.638 16.366 3.88 kg 2 3.78 0.667 13.224 1.914 16.269 3.88 kg 3 3.33 1.111 12.756 0.638 16.366 3.86 kg 4 3.33 1.111 12.756 1.914 16.269 3.86 kg Total 18.66 3.555 65.886 5.105 81.686 19.40 kg
Tabel  6  di  atas  merupakan  proporsi  campuran  beton  untuk  per  3  sampel  tabung  silinder.  Jumlah  sampel sebanyak 15 buah.

## C. Hasil Uji Slump
Uji ini slump bertujuan untuk memantau kehomogenitasan dan juga workability adukan pada beton yang segar dengan suatu kekentalan tertentu, data dapat di lihat pada Tabel 4.5 berikut:
Vol. 19; No. 2; 2021; Hal 410-417

## Tabel 7: Nilai Uji Slump
Campuran  Nilai Slump (mm)  Keterangan Dasar 100 Memenuhi 1 80 Memenuhi 2 85 Memenuhi 3 80 Memenuhi 4 85 Memenuhi

## D. Hasil Pengujian Beton Segar
Pengujianpini bertujuan untuk menentukan berat isi beton segar. Hasil ini pengujian berat isi beton segar tiap satu sampel dengan nilai slump rencana 75-100 mm hasil pengujian ini harus memenuhi standar (SNI 1973- 2008) yaitu beratnya diantara 1842 kg/m 3 sampai 2483 kg/m 3 , untuk hasilnya dapat dilihat pada Tabel 4.6 dibawah ini:
Tabel 8: Berat Isi Beton Segar
No. Campuran Dasar M m (Kg) M c (Kg) V m (m 3 ) D (Kg/m 3 ) 1. 11,16 23,09 0,0053 2250,94 2. 11,25 23,24 0,0053 2262,26 3. 11,14 23,02 0,0053 2241,51 No. Campuran 1 M m (Kg) M c (Kg) V m (m 3 ) D (Kg/m 3 ) 4. 11,14 23,43 0,0053 2318,87 5. 11,78 23,93 0,0053 2292,45 6. 10,44 23,44 0,0053 2452,83 No. Campuran 2 M m (Kg) M c (Kg) V m (m 3 ) D (Kg/m 3 ) 7. 10,54 23,26 0,0053 2400 8. 11,08 22,51 0,0053 2156,60 9. 11,4 23,27 0,0053 2239,62 No. Campuran 3 M m (Kg) M c (Kg) V m (m 3 ) D (Kg/m 3 ) 10. 10,72 23,07 0,0053 2330,18 11. 10,6 23,13 0,0053 2364,15 12. 11,26 23,64 0,0053 2335,85 No. Campuran 4 M m (Kg) M c (Kg) V m (m 3 ) D (Kg/m 3 ) 13. 11,1 22,94 0,0053 2233,96 14. 11,18 23,27 0,0053 2281,13 15 10,96 22,91 0,0053 2254,72 Jumlah 34415.09 Rata-rata 2294.34

## E. Hasil Uji Tekan
Nilai  pada  kuat  tekan  beton  diperoleh  dari  pengujian  untuk  kuat  tekan  beton  yang  silinder  yang  memiliki dimensi  15  cm  x  30  cm  menggunakan  mesin  uji  tekan  di  laboratarium  STTG  dengan  kapasitas  K-700. Pengujian dilakukan setelah beton berumur 14 hari. Uji tekan kali ini tidak dilakukan proses capping pada beton. Adapun hasil uji tekan beton dapat dilihat pada Tabel 4.7 berikut:

## Tabel 9: Hasil Uji Tekan Beton
Campuran Kuat Tekan rata-rata Dasar 10,37 MPa 1 10,57 MPa 2 11,61 MPa 3 10,28 MPa 4 9,53 MPa
Berdasarkan hasil pada pengujian uji kuat terhadap tekan beton yang telah dilaksanakan di laboratorium STT Garut, diperoleh grafik seperti pada Gambar 2 berikut:
Gambar 2: Nilai Rata-Rata Kuat Tekan Beton

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Berdasarkan  pada  hasilppenelitian  yang  telah  dilakukan  dengan  ruang  lingkup  dan  batasan-batasan sebagaimana dijelaskan pada bab-bab sebelumnya dapat di ambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Nilai  kuat  tekan  beton  berturut-turut  pada  campuran  1  yaitu fly  ash 15%  dan  limbah  kaca  5%, campuran 2 yaitu fly ash 15% dan limbah kaca 15%, campuran 3 yaitu fly ash 2 5% dan limbah kaca 5%, campuran 4 yaitu fly ash 25% dan limbah kaca 15% adalah sebesar 10,57 MPa, 11,61 MPa, 10,28 MPa, dan 9,53 MPa. Peningkatan dan penurunan kuat tekan beton substitusi terhadap beton  normal yaitu:
- Peningkatan 2,6% untuk campuran 1
- Peningkatan 11,95% untuk campuran 2
- Penurunan 0,83% untuk campuran 3
- Penurunan 8,1% untuk campuran 4
2. Penggunaan  serbuk  kaca  dalam  campuran  beton  berpengaruh  pada  penambahan  nilai slump yang mempengaruhi workability beton.  Semakin  sedikitnya  penggunaan fly  ash dan  semakin  banyaknya penggunaan  limbah  kaca  dapat  menghasilkan  kuat  tekan  maksimum  pada  beton  yang  terjadi  pada campuran 2.
Vol. 19; No. 2; 2021; Hal 410-417

## B. Saran
Berdasarkan pada hasilwpenelitian yang telah di lakukan dapat di sarankan beberapa hal, yaitu sebagai berikut:
1. Data hasil uji bahan yang diperlukan pada saat penelitian campuran beton di laboratorium sebaiknya berupa data primer hasil pengujian sendiri, bukan data sekunder dari penelitian yang sudah dilakukan.
2. Pembuatan sampel-sampel uji harus dilakukan seteliti mungkin sesuai dengan tata cara yang benar agar tidak terjadi hasil uji yang meragukan atau salah.
3. Sebaiknya pada saat pelaksanaan pengerjaan campuran beton dilakukan pengawasan yang ketat guna mendapatkan hasil yang sesuai dengan yang diinginkan.
4. Sebaiknya dilakukan penelitian penggunaan serbuk kaca sebagai substitusi agregat kasar dan fly ash sebagai substitusi semen dengan tipe fly ash yang berbeda dan variasi persentase yang berbeda juga.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] R.  Mardiah, A.  Kamaldi,  and  M.  Olivia,  “Porositas  Beton  Blended Abu Terbang  (Fly Ash) sebagai Substitusi SEMEN di Air Gambut,” Jom FTEKNIK , 2018.
[2] E.  Agusri  and  F.  Efranda,  “PENGARUH  PENAMBAHAN  FLY  ASH  DAN  SERBUK  KACA TERHADAP  KUAT  TEKAN  BETON  K-300,” Bear.    J.  Penelit.  dan  Kaji.  Tek.  Sipil ,  2020,  doi: 10.32502/jbearing.2831201962.
[3] A. I. Diana and S. Fansuri, “Pengaruh Penambahan Limbah Botol Plastik dan Variasi Fly Ash terhadap Penyerapan Paving Blok Ramah Lingkungan,” Rekayasa , 2020, doi: 10.21107/rekayasa.v13i1.5886.
[4] F. G. Mulya, “Kajian Kuat Geser Langsung Beton Memadat Sendiri dengan Kadar Fly Ash 50% dan 60%,” Matriks Tek. Sipil , 2020, doi: 10.20961/mateksi.v8i3.46728.
[5] S. Apriwelni and N. Bintang Wirawan, “Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi dengan Memanfaatkan Fly Ash dan Bubuk Kaca Sebagai Bahan Pengisi,” J. SAINTIS , 2020, doi:
10.25299/saintis.2020.vol20(01).4846.
[6] N.  Nofrisal  and  S.  Rantesalu,  “PENGARUH  ABU  TERBANG  (FLY  ASH)  PLTU  SEKAYAN SEBAGAI  SUBTITUSI  PENGGANTI  SEBAGIAN  SEMEN  PADA  JUAT TEKAN  MORTAR,” J. Borneo Saintek , 2020, doi: 10.35334/borneo_saintek.v3i1.1406.
[7] I. Isnanda, S. M. Saleh, and M. Isya, “PENGARUH SUBSTITUSI POLYSTYRENE (PS) DAN ABU ARANG  TEMPURUNG  KELAPA  SEBAGAI  FILLER  TERHADAP  KARAKTERISTIK CAMPURAN AC-WC,” J. Tek. Sipil , 2018, doi: 10.24815/jts.v1i3.10002.
[8] S. N. Indonesia, “Tata Cara Pemilihan Campuran untuk Beton Normal, Beton Berat dan Beton Massa dengan Standar SNI 7656: 2012,” Jakarta, Badan Standarisasi Nas. , 2012.
[9] E.  Maulani,  “PEMAKAIAN  TANAH  DIATOMAE  SEBAGAI  SUBSTITUSI  SEMEN  FAS  0.30 DENGAN PERLAKUAN KALSINASI UNTUK PRODUKSI BETON NORMAL,” Teras J. , 2016.
[10]  Badan  Standardisasi  Nasional, “SNI  2460:2014  Spesifikasi  abu terbang  batubara  dan pozolan alam mentah atau yang telah dikalsinasi untuk digunakan dalam beton,” p. 16, 2014.
[11]  M. A. Punusingon, B. D. Handono, and P. Ronny, “Uji Eksperimental Kuat Tekan Beton Daur Ulang Dengan Bahan Tambah Abu Terbang (Fly Ash) Dan Serbuk Kaca Sebagai Substitusi Parsial Semen,” Sipil Statik , vol. 7, no. 1, pp. 57–66, 2019.
[12]  S. Stanislaus and A. Prihatiningsih, “STUDI PERBANDINGAN PENCAMPURAN 4 JENIS LIMBAH YANG  SULIT  DIDAUR  ULANG  TERHADAP  PENINGKATAN  PROPERTI  TANAH,” JMTS  J. Mitra Tek. Sipil , 2019, doi: 10.24912/jmts.v2i3.5815.